Храм был закрыт в 1931 году. Богослужения возобновились в сентябре 90-го года, когда храм был передан в пользование Московской патриархии.
Храм Вознесения Господня, известный также как «Вознесения Господня, что в Сторожах» или «Большое Вознесение», упоминается в письменных источниках с 1619 года, сообщает сайт «Узнай Москву».
В 1685–1689 годах на территории сгоревшей деревянной церкви Натальей Кирилловной Нарышкиной, чей двор находился на месте нынешнего Столового переулка, возводится каменный пятиглавый Вознесенский храм
с шатровой колокольней.
В конце XVIII века по инициативе князя Григория Александровича Потемкина-Таврического на принадлежащем ему участке начинается строительство нового храма. Большой каменный собор планировалось приспособить преимущественно для чинов лейб-гвардии Преображенского полка. В храме, в частности, предлагалось «венчать браки» в присутствии императрицы. Возможно именно отсюда пошла известная легенда о том, что Екатерина II и Г.А.Потемкин тайно венчались в храме Вознесения.
Существует мнение, что первоначальное строительство было начато в 1798 году по проекту архитектора В.И.Баженова. После смерти Г.А.Потемкина и В.И.Баженова потомки князя приглашают архитектора М.Ф.Казакова. Проект для того времени был непривычным и очень дорогостоящим. Строительство велось медленно.
В 1812 году в числе многочисленных сгоревших московских строений был и храм «Большое Вознесение». К 1816 году была готова трапезная, в которой начинают проводить постоянные церковные службы. В 1820-е годы строительство возобновляется при участии архитектора О.И.Бове.
В 1831 году проект окончательно утверждается, а старая церковь Вознесения, построенная еще Н.К.Нарышкиной, разбирается, кроме шатровой колокольни (она будет уничтожена в годы советской власти в 1937 году).
В трапезной еще недостроенной церкви Вознесения Господня 18 февраля 1831 г. проходит венчание А.С.Пушкина и Н.Н.Гончаровой.
Строительство храма продолжается в 1830-е и 1840-е годы и завершается в 1848 году под руководством архитектора А.Г.Григорьева. Иконостасы оформляются по проектам М.Д.Быковского. Освящение собора «Большое Вознесение» состоялось 15 сентября 1840 г.
С началом революционных событий 1917 года храм оказывается в эпицентре восстания. В церкви отпевают погибших во время октябрьских боев.
В 1920 году во время венчания своей дочери Ирины Ф.И.Шаляпин читает здесь «Апостол».
В 1922 году производится изъятие храмовых ценностей. В 1925 здесь отслужил свою последнюю службу Патриарх Тихон, а в 1928 году состоялось отпевание М.Н.Ермоловой.
В 1931 году церковь закрывают, оставшееся имущество экспроприируют. Первоначально в здании размещается склад, затем — гараж. Иконостасы разбираются (старинные иконы сжигаются прямо в здании храма), настенные росписи закрашиваются, устраиваются межэтажные
и межкомнатные перекрытия, в апсиде алтаря пробиваются ворота.
В 1960-е годы в бывшем храме располагается лаборатория высоковольтного газового разряда и молниезащиты Энергетического института им. Г.М.Кржижановского. Все пространство главного придела храма занимает 80-тонная установка для «производства» искусственных молний, стены сооружения потрясают постоянные взрывы.
К визиту в СССР президента США Р.Никсона в 1972 году был произведен косметический ремонт здания. В 1987 году лаборатория была выведена, планировалось провести реставрацию и обустроить в здании концертный зал.
В 1990 году храм был возвращен Русской Православной Церкви, возобновились богослужения, началось восстановление храма.
На обнаруженном в ходе проведения работ фундаменте снесенной шатровой колокольни в 2002–2004 годах возводится 61-метровая колокольня по проекту О.И.Журина (с учетом неосуществленного в XIX веке проекта Ф.М.Шестакова). На следующих этапах работ были отреставрированы фасады, восстановлены трапезная и ограда.
В 2017–2018 гг. были проведены консервация и реставрация живописи в интерьерах храма, в том числе на стенах и сводах двух приделов, центрального алтаря и подкупольной части; укреплен штукатурный слой и удалена засмолившаяся копоть на стенах и сводах трех алтарей и в подкупольной части; отреставрированы поверхности из искусственного мрамора и лепной декор.
В 2018 году церковь Большое Вознесение стала лауреатом конкурса Правительства Москвы «Московская реставрация» в номинациях «лучшая организация ремонтно-реставрационных работ», «научно-методическое руководство» и «высокое качество ремонтно-реставрационных работ».